Meisterprüfung Kommunikationselektronik cheat sheet
Meisterprüfung Kommunikationselektronik · Keep the key ideas within reach.
Kommunikations- und Informationstechnik
Shannon-Hartley: C = B · log2(1 + S/N) in bit/s; Verdopplung von B verdoppelt C, Verdopplung von S/N erhöht C nur logarithmisch.
Nyquist-Abtasttheorem: Abtastrate f_a > 2 · f_max; bei f_a = 2 · f_max ist ein ideales Rekonstruktionsfilter nötig, sonst Aliasing.
Quantisierungsrauschverhältnis eines idealen n-Bit-Wandlers: SNR ≈ 6,02 · n + 1,76 dB bei voll ausgesteuertem Sinus.
PCM-Bitrate: R = f_a · n · Kanäle; Beispiel 8 kHz, 8 Bit, mono = 64 kbit/s (ISDN-B-Kanal).
Amplitudenmodulation: Seitenbänder bei f_T ± f_m, Bandbreite B = 2 · f_m; Hüllkurvendemodulation nur bei m ≤ 1 verzerrungsfrei.
FM: Carson-Regel B ≈ 2 · (Δf + f_m); Hub Δf und Modulationsindex η = Δf/f_m bestimmen Bandbreite und Rauschgewinn.
Digitale Modulationsarten: Bits pro Symbol b = log2(M); bei M = 16 QAM ist b = 4, die Symbolrate ist R_s = R_b / b.
Fehlerwahrscheinlichkeit sinkt mit steigendem Eb/N0; Codierungsgewinn = Reduktion des benötigten Eb/N0 bei gleicher BER durch Kanalcodierung.
Elektronik, Schaltungstechnik und Messtechnik
Operationsverstärker-Grundschaltungen: invertierend v = −R2/R1, nichtinvertierend v = 1 + R2/R1; Verstärkung nur durch Gegenkopplungsnetzwerk bestimmt.
Idealer OP: unendliche Leerlaufverstärkung, unendlicher Eingangswiderstand, Ausgangswiderstand null; reale Werte begrenzen Bandbreite über Verstärkungs-Bandbreite-Produkt.
Transistor-Arbeitspunkt: Kollektorstrom I_C = (U_B − U_BE)/R_B · B bei Basisvorwiderstand; B streut stark, daher Emittergegenkopplung zur Stabilisierung.
Grenzfrequenz RC-Tiefpass: f_g = 1/(2πRC); Dämpfung −20 dB/Dekade, Phasenverschiebung −45° bei f_g.
Differentielle Messung: Gleichtaktunterdrückung CMRR = 20 · log(U_GL/U_diff) in dB; hoher CMRR unterdrückt Störungen auf beiden Leitungen.
Messgerätefehler: bei analogen Instrumenten Klassenfehler bezogen auf Endwert; digital zusätzlich ±(Prozent Ablesung + Digit) beachten.
Wahrer Effektivwert bei nichtsinusförmigen Signalen: U_eff = √(U_DC² + U_AC²); True-RMS-Geräte messen korrekt, Mittelwertgeräte zeigen bei Rechteck/Phasenanschnitt falsch.
Leistungsmessung: Wirkleistung P = U · I · cos φ, Scheinleistung S = U · I, Blindleistung Q = √(S² − P²).
Netzwerktechnik, Übertragungstechnik und IT-Sicherheit
OSI-Schichten 1–7: Physical, Data Link, Network, Transport, Session, Presentation, Application; TCP arbeitet auf Schicht 4, IP auf Schicht 3, Ethernet auf Schicht 2.
IPv4-Präfix /24 = 256 Adressen, /25 = 128, /26 = 64, /27 = 32, /28 = 16, /29 = 8, /30 = 4; nutzbare Hosts = 2^(32−Präfix) − 2.
Private Adressbereiche nach RFC 1918: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16; NAT übersetzt in öffentliche Adressen.
Kupferverkabelung: Cat.6 ungeschirmt bis 55 m für 10GBASE-T, geschirmt bis 100 m; Cat.5e bis 100 m für 1GBASE-T.
LWL: Singlemode 9/125 µm für große Distanzen, Multimode 50/125 µm oder 62,5/125 µm für Gebäudeverkabelung; Dämpfungsbudget = Sendeleistung − Empfindlichkeit.
Symmetrische Verschlüsselung (AES) schnell, Schlüsselverteilung problematisch; asymmetrische Verfahren (RSA, ECC) lösen Schlüsseltausch, sind aber rechenintensiv; TLS kombiniert beides.
Schutzziele der IT-Sicherheit: Vertraulichkeit, Integrität, Verfügbarkeit; Authentizität und Verbindlichkeit ergänzen sie.
WLAN-Sicherheit: WPA2 mit AES-CCMP, WPA3 mit SAE; WEP und WPA-TKIP gelten als unsicher und dürfen nicht eingesetzt werden.
Planung, Installation, Inbetriebnahme und Instandhaltung
Leitungsdimensionierung: Spannungsfall ΔU = (2 · l · I · ρ)/A für Hin- und Rückleiter; zulässige Werte je nach Norm und Anwendungsfall prüfen.
Absicherung: Leitungsschutz setzt voraus, dass der Nennstrom der Sicherung kleiner ist als die Strombelastbarkeit der Leitung nach Verlegeart.
Netzwerkdokumentation: Kabelplan mit Trassen, Patchfeldbelegung, Portbeschaltung und IP-Adressplan sind bei Abnahme und Störungssuche Pflicht.
Inbetriebnahme: Sichtprüfung, Schutzleiterprüfung, Isolationsmessung, Schleifenimpedanz, RCD-Auslösezeit und Funktionsprüfung in dieser Reihenfolge.
Zertifizierte Messung von Kupferstrecken umfasst Wiremap, Länge, Dämpfung, NEXT, ACR und Rückflussdämpfung; Grenzwerte nach Verkabelungsklasse.
Präventive Instandhaltung: Wartungsplan mit Intervallen, Ersatzteilbevorratung, Firmwarestand und Prüfprotokolle bilden die Instandhaltungsstrategie.
EMV-gerechte Installation: Schirmung einseitig oder beidseitig je nach Konzept, Leistungs- und Datenkabel getrennt führen, Parallellaufwege minimieren.
Fehlersuche strukturiert: Eingrenzen (Halbierungsmethode), Messen, Ursache belegen, beheben, Funktion und Dokumentation nachziehen.
Betriebswirtschaft und Unternehmensführung
Deckungsbeitrag: DB = Umsatz − variable Kosten; Gewinn = Summe der DB − Fixkosten; Break-even-Menge = Fixkosten / Stückdeckungsbeitrag.
Kalkulation im Handwerk: Materialkosten + Fertigungslöhne + Gemeinkostenzuschläge + Wagnis und Gewinn ergeben den Nettoangebotspreis.
Stundensatz: (Jahrespersonalkosten + anteilige Gemeinkosten + Gewinnzuschlag) / produktive Jahresstunden; unproduktive Zeiten sind einzurechnen.
Kennzahlen: Umsatzrendite = Gewinn/Umsatz, Eigenkapitalquote = Eigenkapital/Gesamtkapital, Liquidität 2. Grades = (flüssige Mittel + Forderungen)/kurzfristige Schulden.
Abschreibung linear: jährlicher Betrag = (Anschaffungskosten − Restwert)/Nutzungsdauer; AfA mindert den Gewinn, nicht die Liquidität.
Angebotsvergleich: Bezugspreis + Bezugskosten − Rabatt − Skonto ergibt den Bezugspreis netto; Skontoabzug ist eine Finanzierungsentscheidung.
Rechtsformen: GmbH mit 25.000 € Stammkapital, Haftung auf Gesellschaftsvermögen begrenzt; Einzelunternehmen und OHG haften persönlich.
Auftragskalkulation und Nachkalkulation vergleichen Soll und Ist; Abweichungsanalyse trennt Preis-, Mengen- und Verbrauchsabweichung.
Recht, Normen, Arbeitssicherheit und Umweltschutz
DIN VDE 0100-410 regelt Schutz gegen elektrischen Schlag; DIN VDE 0100-540 behandelt Schutzleiter, Schutzpotentialausgleich und Erdung.
DIN VDE 0105-100 beschreibt den Betrieb elektrischer Anlagen; die fünf Sicherheitsregeln gelten in fester Reihenfolge: Freischalten, gegen Wiedereinschalten sichern, Spannungsfreiheit feststellen, Erden und Kurzschließen, benachbarte Teile abdecken.
RCD Typ A erfasst Wechsel- und pulsierende Gleichfehlerströme, Typ B zusätzlich glatte Gleichfehlerströme; 30 mA ist der übliche Zusatzschutz.
DGUV Vorschrift 3 fordert wiederkehrende Prüfungen ortsveränderlicher Betriebsmittel; Prüffristen ergeben sich aus Gefährdungsbeurteilung.
Arbeitsschutzgesetz und Betriebssicherheitsverordnung verpflichten zur Gefährdungsbeurteilung vor Tätigkeitsbeginn und zu deren Dokumentation.
Elektrofachkraft ist, wer aufgrund fachlicher Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrung Gefahren erkennen und beurteilen kann; Prüfungen dürfen nur befähigte Personen durchführen.
Elektro- und Elektronikgerätegesetz (ElektroG): Rücknahmepflicht, getrennte Sammlung, Registrierung bei der Stiftung EAR vor dem Inverkehrbringen.
Batteriegesetz und Verpackungsverordnung regeln Rücknahme und Kennzeichnung; Altgeräte dürfen nicht in den Restmüll gelangen.
Berufs- und Arbeitspädagogik (Ausbildereignung)
Vier Stufen der Handlungsfähigkeit nach der Ausbilder-Eignungsverordnung: Fachkompetenz, Sozialkompetenz, Selbstkompetenz, Methodenkompetenz.
Ausbildungsrahmenplan gibt Inhalte und Zeitrahmen vor; betrieblicher Ausbildungsplan ordnet die Inhalte auf die Ausbildungsjahre und Abteilungen.
Lernzieltaxonomie: kognitiv (Wissen, Verstehen, Anwenden, Analysieren, Bewerten), psychomotorisch, affektiv; Lernziele müssen beobachtbar formuliert sein.
Ausbildungsmethoden: Vier-Stufen-Methode (Vorbereiten, Vormachen, Nachmachen, Üben), Lehrgespräch, Leittextmethode, Projektmethode, Rollenspiel.
Beurteilung: Eignungs- und Leistungsbeurteilung unterscheiden; Beurteilungsfehler wie Halo-Effekt, Milde, Strenge und Tendenz zur Mitte vermeiden.
Jugendarbeitsschutzgesetz: Jugendliche unter 18 Jahren dürfen höchstens 8 Stunden täglich und 40 Stunden wöchentlich beschäftigt werden, mit Ruhepausen.
Berufsbildungsgesetz: Ausbildungsvertrag vor Beginn schriftlich niederlegen, Eintragung in das Verzeichnis der Berufsausbildungsverhältnisse bei der zuständigen Stelle.
Lernförderung: Feedback zeitnah und sachbezogen, Fehler als Lernanlass nutzen, Lob und Kritik trennen, Lernfortschritt dokumentieren.
Kommunikations- und Informationstechnik
Dämpfung in dB: a = 10 · log(P1/P2) bzw. 20 · log(U1/U2) bei gleichen Widerständen.
Pegelrechnung: Leistungspegel L = 10 · log(P/P0) mit P0 = 1 mW (dBm); Spannungspegel 20 · log(U/U0).
Kaskadierte Dämpfungen und Verstärkungen werden in dB addiert, nicht multipliziert.
Rauschzahl F = (S/N)_ein/(S/N)_aus; Rauschmaß NF = 10 · log F in dB.
Bandbreite eines Rechtecksignals: erste Harmonische f, Flankenanstiegszeit t_r ≈ 0,35/f_g.
Bitzahl pro Symbol bei M-stufiger Modulation: b = log2(M).
Elektronik, Schaltungstechnik und Messtechnik
Spannungsteiler unbelastet: U2 = U1 · R2/(R1 + R2); Belastung durch Lastwiderstand parallel zu R2 ändert das Verhältnis.
RC-Zeitkonstante τ = R · C; nach 1τ 63 %, nach 5τ 99,3 % des Endwerts.
Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren verhalten sich umgekehrt zu Widerständen.
Diode: Durchlassspannung bei Silizium ca. 0,7 V, bei Germanium ca. 0,3 V; Sperrstrom vernachlässigbar klein.
Zenerdiode im Sperrbetrieb als Spannungsreferenz; Vorwiderstand R_V = (U_E − U_Z)/(I_Z + I_Last).
Messbereichserweiterung Strommessung: Parallelwiderstand R_p = R_i/(n − 1) mit n = Erweiterungsfaktor.
Messbereichserweiterung Spannungsmessung: Vorwiderstand R_v = R_i · (n − 1).
Oszilloskop-Tastkopf 10:1 teilt Spannung, erhöht Eingangswiderstand auf 10 MΩ und reduziert kapazitive Last.
Netzwerktechnik, Übertragungstechnik und IT-Sicherheit
Subnetzmaske /27 = 255.255.255.224; Broadcastadresse ist die höchste Adresse im Subnetz.
DHCP verteilt IP, Maske, Gateway und DNS; Lease-Dauer begrenzt die Gültigkeit.
DNS löst Namen zu Adressen auf; A-Record für IPv4, AAAA für IPv6, MX für Mail, CNAME als Alias.
VLAN trennt Broadcast-Domänen logisch; Inter-VLAN-Routing erfolgt über Router oder Layer-3-Switch.
Spanning Tree Protocol verhindert Schleifen in redundanten Switched-Netzen; Portfast nur an Endgeräteports.
Firewall-Regeln: Default Deny, nur benötigte Ports öffnen, Zustandsprüfung (Stateful Inspection) nutzen.
Hashfunktionen (SHA-256) gewährleisten Integrität, sind aber nicht umkehrbar; digitale Signatur verschlüsselt den Hash mit dem privaten Schlüssel.
VPN verschlüsselt den Transport über unsichere Netze; IPsec im Tunnelmodus kapselt das gesamte IP-Paket.
Planung, Installation, Inbetriebnahme und Instandhaltung
Kabelwege planen: Biegeradius bei Kupfer-Datenkabeln mindestens 4-facher, bei LWL mindestens 10-facher Außendurchmesser.
Zugkraft bei Cat-Kabeln begrenzen (typisch ≤ 110 N), Kabel nicht knicken oder quetschen.
Schirmung und Potentialausgleich: Schirm nur mit definiertem Potential verbinden, um Ausgleichsströme zu vermeiden.
Power over Ethernet: 802.3af bis 15,4 W, 802.3at bis 30 W, 802.3bt bis 90 W an der Quelle.
Abnahmeprotokoll enthält Messwerte, Gerätestände, Topologie, Konfiguration und Unterschriften.
Wartungsintervalle aus Herstellerangaben, Gefährdungsbeurteilung und Erfahrungswerten ableiten.
Ersatzteilstrategie: kritische Komponenten bevorraten, Seriennummern und Firmware dokumentieren.
Störungsmeldung aufnehmen: Zeitpunkt, Symptom, betroffene Nutzer, letzte Änderung, Fehlercode.
Betriebswirtschaft und Unternehmensführung
Fixkosten sind beschäftigungsunabhängig, variable Kosten ändern sich mit der Leistungsmenge.
Stückdeckungsbeitrag = Verkaufspreis − variable Stückkosten.
Break-even-Umsatz = Fixkosten / Deckungsbeitragsquote, wobei die Quote = DB/Umsatz ist.
Liquiditätsgrade: 1. Grades = flüssige Mittel/kurzfristige Schulden, 2. Grades zusätzlich Forderungen, 3. Grades zusätzlich Vorräte.
Angebotsvergleich: Listeneinkaufspreis − Rabatt = Zieleinkaufspreis − Skonto = Bareinkaufspreis + Bezugskosten = Bezugspreis.
Skontosatz auf Jahreszins umrechnen: Jahreszins ≈ Skontosatz · 360 / (Zahlungsziel − Skontofrist).
Investitionsrechnung: Kapitalwert = Summe der abgezinsten Einzahlungsüberschüsse − Anschaffungskosten; positiv bedeutet vorteilhaft.
Personalplanung: produktive Stunden = Jahresstunden − Urlaub − Krankheit − Feiertage − unproduktive Zeiten.
Recht, Normen, Arbeitssicherheit und Umweltschutz
DIN VDE 0100-410: Schutz durch automatische Abschaltung, doppelte oder verstärkte Isolierung, Schutzkleinspannung, Zusatzschutz durch RCD 30 mA.
DIN EN 50110-1 / DIN VDE 0105-100: Arbeiten unter Spannung nur mit besonderer Freigabe und geeigneter Ausrüstung.
DIN VDE 0701-0702: Prüfung nach Reparatur und Prüfung ortsveränderlicher Geräte, umfasst Sichtprüfung, Schutzleiterwiderstand, Isolationswiderstand, Ableitstrom, Funktion.
DIN EN 50174 und DIN EN 50173 regeln Planung und Ausführung von Kommunikationsverkabelung sowie die Klassen C bis F.
Arbeitssicherheitsgesetz: Bestellung von Betriebsärzten und Fachkräften für Arbeitssicherheit, Unterstützung des Unternehmers.
Gefahrstoffverordnung: Substitutionsprüfung vor Einsatz, Sicherheitsdatenblatt, Betriebsanweisung, Unterweisung.
ElektroG: Geräte mit dem Symbol durchgestrichene Mülltonne sind getrennt zu sammeln; Rücknahme durch Hersteller oder kommunale Sammelstellen.
Brandschutz: Kabel mit Brandklassifizierung nach DIN EN 13501-6 (z. B. B2ca, Cca) je nach Gebäudeanforderung einsetzen.
Berufs- und Arbeitspädagogik (Ausbildereignung)
Ausbildungsordnung enthält Ausbildungsberufsbild, Ausbildungsrahmenplan, Prüfungsanforderungen und Ausbildungsdauer.
Ausbildungsvertrag mindestens enthalten: Beginn und Dauer, Ausbildungsziel, Vergütung, Urlaub, Probezeit, Kündigungsbedingungen.
Probezeit im Ausbildungsverhältnis: mindestens ein Monat, höchstens vier Monate.
Verkürzung oder Verlängerung der Ausbildungszeit ist auf Antrag bei der zuständigen Stelle möglich.
Zwischenprüfung dient der Feststellung des Ausbildungsstands, Abschlussprüfung der Feststellung der beruflichen Handlungsfähigkeit.
Ausbilder-Eignung: berufliche Fertigkeiten, Kenntnisse und Fähigkeiten sowie berufs- und arbeitspädagogische Kenntnisse nach AEVO.
Lernzielbereiche: kognitiv, psychomotorisch, affektiv; Lernzielstufen vom Wissen bis zur Bewertung.
Feedbackregeln: Ich-Botschaften, konkrete Beobachtung statt Bewertung, zeitnah, in ruhiger Atmosphäre, mit Vereinbarung von Zielen.
Kommunikations- und Informationstechnik
Fourier: jedes periodische Signal lässt sich als Summe von Sinus- und Kosinusschwingungen mit Vielfachen der Grundfrequenz darstellen.
Abtastung und Rekonstruktion: Halteglied (Sample-and-Hold) und Tiefpassfilter mit Grenzfrequenz ≤ f_a/2.
Multiplexverfahren: FDM teilt Frequenzband, TDM teilt Zeit, WDM teilt Wellenlängen im LWL, CDM trennt über Codes.
Leitungscodes: NRZ, RZ, Manchester (taktenthaltend, Bandbreite doppelt), 4B/5B und 8B/10B als Blockcodes mit Lauflängenbegrenzung.
Übertragungsmedium Kupfer: Dämpfung steigt mit Frequenz und Länge, Nebensprechen (NEXT) nimmt mit Frequenz zu.
LWL-Dämpfung typisch 0,35 dB/km bei 1310 nm und 0,25 dB/km bei 1550 nm für Singlemode; Fenster 850/1300 nm für Multimode.
Bitfehlerrate BER ist Quotient aus fehlerhaften und gesendeten Bits; BER 10^-10 bedeutet ein Fehler pro 10^10 Bits im Mittel.
Informationsgehalt eines Zeichens mit Wahrscheinlichkeit p: I = −log2(p) in Bit; seltene Ereignisse tragen mehr Information.
Elektronik, Schaltungstechnik und Messtechnik
Kirchhoff: Knotenregel Summe der Ströme = 0, Maschenregel Summe der Spannungen = 0.
Ohmsches Gesetz U = R · I; Leistung P = U · I = I² · R = U²/R.
Reihenschaltung: R_ges = R1 + R2 + …; Parallelschaltung: 1/R_ges = 1/R1 + 1/R2 + …
Wechselstromwiderstände: X_C = 1/(2πfC), X_L = 2πfL; bei Resonanz f_0 = 1/(2π√(LC)) heben sich beide auf.
Impedanz Z = √(R² + (X_L − X_C)²); Phasenwinkel φ = arctan((X_L − X_C)/R).
Durchlassverlustleistung einer Diode: P_V = U_F · I_F; Kühlung und Grenzwerte nach Datenblatt beachten.
Digitaltechnik: De Morgan: ¬(A ∧ B) = ¬A ∨ ¬B und ¬(A ∨ B) = ¬A ∧ ¬B.
Abtastung im Oszilloskop: Abtastrate mindestens 5-fach zur höchsten interessierenden Signalfrequenz, um Aliasing zu vermeiden.
Netzwerktechnik, Übertragungstechnik und IT-Sicherheit
IPv6: 128 Bit, hexadezimale Schreibweise in acht Gruppen; Link-Local beginnt mit fe80::/10.
TCP-Verbindungsaufbau: Drei-Wege-Handshake SYN, SYN-ACK, ACK; Verbindungsabbau über FIN/ACK.
UDP ist verbindungslos, ohne Reihenfolge- und Wiederholungsgarantie, geeignet für Echtzeit und DNS.
Ports: 20/21 FTP, 22 SSH, 23 Telnet, 25 SMTP, 53 DNS, 80 HTTP, 443 HTTPS, 3389 RDP.
ARP ordnet IP-Adressen MAC-Adressen im lokalen Netz zu; ICMP liefert Fehlermeldungen und Ping.
NAT/PAT übersetzt viele private Adressen in eine öffentliche Adresse über Portzuordnung.
Angriffsarten: Man-in-the-Middle, Phishing, DoS/DDoS, Ransomware, SQL-Injection, Social Engineering.
Schutzmaßnahmen: Patchmanagement, Least Privilege, Mehrfaktorauthentifizierung, Verschlüsselung, Backup mit Restore-Test, Sensibilisierung.
Planung, Installation, Inbetriebnahme und Instandhaltung
Strombelastbarkeit von Leitungen hängt von Querschnitt, Verlegeart, Häufung und Umgebungstemperatur ab; Umrechnungsfaktoren anwenden.
Schutzleiterwiderstand bei ortsveränderlichen Geräten: Messstrom ≥ 200 mA, Grenzwert gemäß Geräteklasse und Leitungslänge.
Isolationswiderstand: Prüfspannung 500 V DC, Mindestwert typisch 1 MΩ bei ortsveränderlichen Geräten.
Schleifenimpedanz bestimmt die Abschaltbedingung: I_k muss groß genug sein, um die Schutzeinrichtung innerhalb der geforderten Zeit auszulösen.
RCD-Prüfung: Auslösestrom und Auslösezeit mit Prüfgerät messen, zusätzlich Prüftaste betätigen.
LWL-Messung: Dämpfungsmessung mit Lichtquelle und Leistungsmesser in beiden Wellenlängen und Richtungen.
Dokumentation: Anlagenbuch, Schaltpläne, Messprotokolle, Prüfplakette mit Datum und nächster Frist.
Instandhaltungsstrategien: ausfallbedingt, vorbeugend (zeit- oder zustandsorientiert), vorausschauend (predictive).
Betriebswirtschaft und Unternehmensführung
Umsatz = Absatzmenge · Preis; Gewinn = Umsatz − Kosten.
Kostenarten: Einzelkosten direkt zurechenbar, Gemeinkosten über Zuschläge verteilt.
Zuschlagskalkulation: Materialeinzelkosten + Materialgemeinkosten + Fertigungseinzelkosten + Fertigungsgemeinkosten + Sondereinzelkosten + Verwaltungs- und Vertriebsgemeinkosten + Wagnis und Gewinn.
Maschinenstundensatz = (Abschreibung + Zinsen + Instandhaltung + Raumkosten + Energiekosten) / Maschinenstunden.
Anlagendeckung: Anlagendeckung II = (Eigenkapital + langfristiges Fremdkapital)/Anlagevermögen; Ziel ≥ 100 %.
Cashflow als Innenfinanzierungskraft: Jahresüberschuss + Abschreibungen − Zunahme der Rückstellungen und Vorräte.
Marketing-Mix: Produkt, Preis, Distribution, Kommunikation; im Handwerk zusätzlich Empfehlung und Regionalität.
Kundengewinnung: Angebotsquote, Auftragsquote und Nachkalkulationsabweichung als Steuerungsgrößen nutzen.
Recht, Normen, Arbeitssicherheit und Umweltschutz
Werkvertrag nach BGB: Erfolg geschuldet, Abnahme vorgesehen, Gewährleistung für Mängel; Abgrenzung zum Dienstvertrag beachten.
VOB/B regelt Ausführung von Bauleistungen, Abnahme, Mängelansprüche und Abrechnung bei Bauverträgen.
Produkthaftungsgesetz: Haftung des Herstellers für fehlerhafte Produkte unabhängig vom Verschulden bei Personen- und Sachschäden.
DGUV Information und DGUV Vorschrift 1 legen Unterweisungspflichten und Schutzmaßnahmen im Betrieb fest.
Persönliche Schutzausrüstung: Schutzhelm, Sicherheitsschuhe, Schutzbrille, Gehörschutz, isolierende Handschuhe je nach Gefährdung.
Erste Hilfe: Melden, Absichern, Notruf 112, lebensrettende Maßnahmen; Ersthelferausbildung alle zwei Jahre auffrischen.
Abfallhierarchie: Vermeidung vor Vorbereitung zur Wiederverwendung, Recycling, sonstiger Verwertung, Beseitigung.
Umwelthaftungsgesetz und Bundesimmissionsschutzgesetz regeln Haftung und Emissionsbegrenzung bei Anlagen.
Berufs- und Arbeitspädagogik (Ausbildereignung)
Ausbildungsplanung: Betriebliche Ausbildungsplanung, Zeitplanung, Versetzungsplan, Einsatzplan und Ausbildungsnachweise.
Ausbildungsnachweis: schriftlich oder elektronisch, regelmäßig führen, Ausbilder prüft und zeichnet ab.
Beurteilungsgespräch: Vorbereitung, Beobachtung schildern, Einschätzung des Auszubildenden einholen, Ziele vereinbaren, Folgetermin festlegen.
Lernbeeinträchtigungen früh erkennen, Fördermaßnahmen anbieten, ggf. ausbildungsbegleitende Hilfen der Agentur für Arbeit nutzen.
Konflikte: Ursache klären, sachlich bleiben, Lösung mit Beteiligten erarbeiten, Vereinbarung dokumentieren.
Abmahnung und Kündigung: Kündigung nach der Probezeit nur aus wichtigem Grund ohne Frist oder bei Aufgabe der Ausbildung mit vier Wochen Frist.
Prüfungsanmeldung durch Ausbilder oder Auszubildenden bei der zuständigen Stelle; Zulassungsvoraussetzungen beachten.
Ausbildungsvergütung muss angemessen sein, jährlich steigen und mindestens die tariflichen oder üblichen Sätze erreichen.
Kommunikations- und Informationstechnik
Kupfer-Doppelader als Übertragungsmedium: Wellenwiderstand typisch 100 Ω bei Cat-Verkabelung, Reflexionen bei Fehlanpassung.
Nebensprechen NEXT wird in dB angegeben; höhere Werte bedeuten bessere Entkopplung.
ACR = NEXT − Dämpfung; positiver ACR-Wert zeigt nutzbaren Frequenzbereich an.
Power Sum NEXT berücksichtigt Störungen durch mehrere gleichzeitig sendende Paare.
Bitratenreserve: Übertragungskapazität sinkt mit Leitungslänge und steigender Frequenz.
Modulationsverfahren mit Mehrträger (OFDM/DMT) teilen das Band in viele schmale Unterträger und passen Bits pro Träger an.
Adaptive Entzerrung kompensiert Leitungsverzerrungen; Echokompensation trennt Sende- und Empfangsrichtung auf einer Doppelader.
Elektronik, Schaltungstechnik und Messtechnik
Transistor als Schalter: Basisstrom so wählen, dass der Kollektorstrom sicher unter dem Sättigungsstrom bleibt.
Darlington-Schaltung: Stromverstärkung etwa B1 · B2, Basis-Emitter-Spannung etwa 1,4 V.
Feldeffekttransistor: Steuerung über Gate-Spannung, Gate stromlos im statischen Betrieb, Einsatz als Schalter und Verstärker.
Gleichrichter: Einweggleichrichtung liefert halbe Welligkeit, Brückengleichrichter doppelte Frequenz der Welligkeit.
Siebung: Brummspannung sinkt mit größerem C und höherem Lastwiderstand; Faustformel U_br ≈ I/(2 · f · C).
Spannungsregler (Festspannungsregler) benötigt Ein- und Ausgangskondensator zur Stabilität und Kühlung bei Verlustleistung.
Digitale Pegel: TTL erkennt Low unter 0,8 V und High über 2,0 V; CMOS-Pegel richten sich nach Versorgungsspannung.
Logikvereinfachung mit KV-Diagramm: benachbarte Einsen zu Zweierpotenz-Blöcken zusammenfassen.
Netzwerktechnik, Übertragungstechnik und IT-Sicherheit
Netzwerktopologien: Stern, Ring, Bus, Mesh; Stern ist heute Standard, Mesh bietet Redundanz.
Switch arbeitet auf Schicht 2 mit MAC-Adresstabelle, Router auf Schicht 3 mit Routing-Tabelle.
Routing: statische Routen sind fest, dynamische Protokolle (OSPF, RIP) passen sich an Änderungen an.
QoS priorisiert zeitkritischen Verkehr (VoIP, Video) über DSCP oder VLAN-Prioritäten.
WLAN: 2,4 GHz hat größere Reichweite, aber nur drei überlappungsfreie Kanäle (1, 6, 11); 5 GHz bietet mehr Kanäle.
Zertifikate: X.509 bindet öffentlichen Schlüssel an Identität; Vertrauen über CA-Kette und Gültigkeitsprüfung.
Angriffsfläche reduzieren: ungenutzte Dienste abschalten, Standardpasswörter ändern, Managementzugang auf separates VLAN legen.
Backup-Regel 3-2-1: drei Kopien, zwei Medien, eine Kopie außer Haus; Wiederherstellung regelmäßig testen.
Planung, Installation, Inbetriebnahme und Instandhaltung
Anforderungsanalyse vor Planung: Bandbreite pro Arbeitsplatz, Wachstumsreserve, Redundanzbedarf, Sicherheitsanforderungen.
Trassenplanung: getrennte Führung von Stark- und Schwachstrom, Mindestabstände nach Hersteller- und Normvorgabe.
Patchfeldbeschaltung nach T568A oder T568B im gesamten Netz einheitlich; Abweichungen verursachen Fehlpaarungen.
LWL-Spleißen: Fusionsspleiß mit Dämpfung typisch unter 0,1 dB, Spleißschutz und Spleißkassette dokumentieren.
Aktive Komponenten: Lüftung und Temperatur im Schrank sicherstellen, USV für kritische Geräte vorsehen.
Konfigurationsmanagement: Ausgangsstand sichern, Änderungen versionieren, Rollback-Weg beschreiben.
Instandhaltung nach Störung: Ursachenanalyse (5-Why, Ishikawa), Maßnahme, Wirksamkeitskontrolle, Dokumentation.
Sicherheitsunterweisung vor Ort: Zugang zu Schränken, Schlüsselverwaltung, Arbeiten an spannungsführenden Teilen nur durch Elektrofachkraft.
Betriebswirtschaft und Unternehmensführung
Angebotskalkulation: Lohnkosten aus Stunden und Verrechnungssatz, Materialkosten mit Aufschlag, Fremdleistungen mit Aufschlag.
Nachkalkulation vergleicht geplante mit tatsächlichen Kosten und zeigt Ursachen für Abweichungen.
Zahlungsbedingungen: Zahlungsziel, Skonto, Verzugszinsen und Mahnverfahren vertraglich festlegen.
Forderungsmanagement: Rechnung sofort prüfen, Mahnstufen, Verzugszinsen, ggf. gerichtliches Mahnverfahren.
Investitionsentscheidung: Amortisationsdauer = Anschaffungskosten / jährlicher Rückfluss.
Finanzierung: Eigenfinanzierung, Kreditfinanzierung, Leasing, Factoring; Kosten und Bilanzwirkung vergleichen.
Kennzahl Mitarbeiterproduktivität: Umsatz pro Mitarbeiter oder produktive zu bezahlten Stunden.
Unternehmensziele: ökonomisch (Gewinn, Umsatz), sozial (Mitarbeiterzufriedenheit), ökologisch (Ressourcenverbrauch).
Recht, Normen, Arbeitssicherheit und Umweltschutz
Elektrische Anlagen müssen nach DIN VDE 0100-600 erstmals vor Inbetriebnahme und nach Änderungen geprüft werden.
Wiederholungsprüfungen ortsfester Anlagen nach Gefährdungsbeurteilung, üblich alle vier Jahre.
Dokumentation der Prüfung: Prüfumfang, Messwerte, Ergebnis, Prüfer, Datum, nächste Prüfung.
Betriebsmittel mit Mängeln sofort außer Betrieb nehmen und gegen Wiedereinschalten sichern.
Kennzeichnung von Kabeln und Adern nach DIN EN 60445 bzw. Farbcode; Schutzleiter grün-gelb.
Arbeiten unter Spannung nur bei unvermeidbarer Notwendigkeit, mit schriftlicher Freigabe, zwei Personen und geeigneter PSA.
Umweltschutz im Betrieb: Kühlmittel und Kältemittel fachgerecht entsorgen, Leckagen vermeiden, Nachweis führen.
Lärmschutz: Gehörschutz ab 85 dB(A) Bereitstellungspflicht, ab 80 dB(A) Angebot durch Arbeitgeber.
Berufs- und Arbeitspädagogik (Ausbildereignung)
Auswahl von Auszubildenden: Anforderungsprofil, Bewerbungsunterlagen, Einstellungstest, Vorstellungsgespräch, Probearbeit.
Einführung neuer Auszubildender: Begrüßung, Betriebsrundgang, Sicherheitsunterweisung, Pate/Mentor, erster Arbeitsauftrag.
Lernortkooperation mit der Berufsschule: Abstimmung von Inhalten, Kommunikation bei Problemen, Teilnahme an Ausbildungsgesprächen.
Ausbildungsmethodenwahl richtet sich nach Lernziel, Vorkenntnissen, Gruppengröße und verfügbaren Ressourcen.
Leittextmethode: Informieren, Planen, Entscheiden, Ausführen, Kontrollieren, Bewerten; fördert Selbstständigkeit.
Projektmethode eignet sich für komplexe Handlungsaufgaben und fördert Team- und Methodenkompetenz.
Lernerfolgskontrolle: Beobachtung, Fachgespräch, schriftliche Aufgabe, praktische Arbeitsprobe, Selbstbewertung.
Besonderheiten Jugendlicher: körperliche Entwicklung, Konzentrationsfähigkeit, Motivation, Vorbildfunktion des Ausbilders.
Kommunikations- und Informationstechnik
Signal-Rausch-Verhältnis in dB: SNR_dB = 10 · log(S/N); bei 30 dB ist S/N = 1000.
Kanalcodierung: Blockcode mit n Bit und k Nutzbits hat Coderate R = k/n; Redundanz = (n − k)/k.
Hamming-Distanz d bestimmt die Fehlerkorrektur: t = (d − 1)/2 korrigierbare Fehler.
Prüfbits bei Hamming-Code: 2^m ≥ n + m + 1 für n Nutzbits und m Prüfbits.
CRC erkennt Bündelfehler bis zur Länge des Generatorpolynoms; Division im GF(2).
Verschlüsselung und Codierung sind zu trennen: Codierung dient der Fehlererkennung, Verschlüsselung der Vertraulichkeit.
Elektronik, Schaltungstechnik und Messtechnik
Innenwiderstand eines Messgeräts beeinflusst die Messung: Spannungsmesser hochohmig, Strommesser niederohmig.
Stromzange misst berührungslos über das Magnetfeld; Gleichstrommessung erfordert Hall-Sensor.
Multimeter-Genauigkeit: Fehler = ±(a % vom Messwert + b Digit); bei kleinen Messwerten dominiert der Digit-Anteil.
Vierleitermessung (Kelvin) eliminiert Leitungswiderstände bei kleinen Widerständen.
Wheatstone-Brücke ist abgeglichen, wenn das Verhältnis der Widerstände beider Zweige gleich ist.
Temperaturmessung mit Pt100: Widerstand steigt nahezu linear mit der Temperatur, Grundwert 100 Ω bei 0 °C.
Speicheroszilloskop: Triggerung auf Flanke oder Pegel, Triggerquelle und Kopplung richtig wählen.
EMV-Messung: Störungen leitungsgebunden oder gestrahlt; Prüfung nach DIN EN 61000-Reihe.
Netzwerktechnik, Übertragungstechnik und IT-Sicherheit
Netzwerksegmentierung: DMZ für exponierte Dienste, internes LAN getrennt, Managementnetz separat.
Zugangskontrolle: 802.1X mit RADIUS authentifiziert Geräte vor dem Netzzugang.
Port-Security am Switch begrenzt MAC-Adressen pro Port und verhindert MAC-Flooding.
DHCP-Snooping und Dynamic ARP Inspection verhindern rogue DHCP und ARP-Spoofing.
Protokollierung und Monitoring: Syslog-Zentralisierung, Zeitsynchronisation über NTP, Alarmierung bei Anomalien.
Notfallplan: Wiederanlaufzeit und Wiederanlaufpunkt (RTO/RPO) festlegen, Notfallhandbuch aktuell halten.
Social Engineering abwehren: Verifikation von Anweisungen über Rückruf auf bekannte Nummer, Vier-Augen-Prinzip bei kritischen Änderungen.
Datenschutz: personenbezogene Daten nur zweckgebunden verarbeiten, Löschfristen, Verzeichnis der Verarbeitungstätigkeiten.
Planung, Installation, Inbetriebnahme und Instandhaltung
Angebots- und Auftragsklärung: Leistungsumfang, Schnittstellen zu anderen Gewerken, Termine, Abnahmekriterien schriftlich fixieren.
Materialdisposition: Stücklisten aus Planung ableiten, Lieferzeiten und Ersatzteile berücksichtigen.
Baustellenorganisation: Zeitplan, Personal, Werkzeug, Sicherheitsmaßnahmen, Abstimmung mit Bauleitung.
Qualitätssicherung: Messungen während der Installation, Zwischenabnahmen, Fehler sofort dokumentieren und beheben.
Inbetriebnahmeprotokoll: Geräte, Firmware, Konfiguration, Messwerte, Testergebnisse, offene Punkte.
Übergabe an den Kunden: Einweisung, Dokumentation, Ansprechpartner, Reaktionszeiten im Servicevertrag.
Gewährleistung und Service: Fristen kennen, Störungsannahme organisieren, Ersatzteilverfügbarkeit sicherstellen.
Wirtschaftlichkeit: Material- und Zeitverbrauch je Auftrag erfassen und mit der Kalkulation vergleichen.
Betriebswirtschaft und Unternehmensführung
Preisbildung im Wettbewerb: kostenorientiert, nachfrageorientiert, konkurrenzorientiert.
Rabatte und Boni mindern den Umsatz und müssen in der Kalkulation berücksichtigt werden.
Lagerkennzahlen: Lagerumschlagshäufigkeit = Materialverbrauch / durchschnittlicher Lagerbestand.
Kennzahl Kapitalbindung: hohe Lagerbestände binden Kapital und erhöhen die Lagerkosten.
Personalbedarf: benötigte produktive Stunden / produktive Stunden je Mitarbeiter ergibt die Anzahl Mitarbeiter.
Qualifikationsmatrix zeigt, welche Mitarbeiter welche Tätigkeiten beherrschen; Grundlage für Einsatz- und Weiterbildungsplanung.
Risikomanagement: Risiken identifizieren, bewerten, Maßnahmen festlegen, überwachen.
Unternehmensnachfolge frühzeitig regeln: Bewertung, Finanzierung, Übergabezeitplan, rechtliche Gestaltung.
Recht, Normen, Arbeitssicherheit und Umweltschutz
Vertragsrecht: Angebot und Annahme begründen einen Vertrag; Schriftform nur, wenn gesetzlich oder vertraglich gefordert.
Mängelrechte: Nacherfüllung, Rücktritt, Minderung, Schadensersatz; Reihenfolge und Voraussetzungen beachten.
Verjährung von Mängelansprüchen bei Werkleistungen nach BGB zwei Jahre, bei Bauwerken fünf Jahre, sofern nichts anderes vereinbart.
Datenschutz-Grundverordnung: Rechtsgrundlage, Informationspflicht, Auftragsverarbeitung, Meldung von Datenschutzverletzungen binnen 72 Stunden.
Arbeitsschutz: Gefährdungsbeurteilung dokumentieren, Schutzmaßnahmen nach Rangfolge Technik vor Organisation vor PSA.
Unterweisung mindestens einmal jährlich, bei Jugendlichen halbjährlich, bei besonderen Gefahren häufiger.
Umweltmanagement nach DIN EN ISO 14001 und Energiemanagement nach DIN EN ISO 50001 als systematische Grundlage.
Abfallnachweis bei gefährlichen Abfällen über elektronisches Abfallnachweisverfahren; Lagerung nur befristet und gekennzeichnet.
Berufs- und Arbeitspädagogik (Ausbildereignung)
Rollen des Ausbilders: Fachliche Anleitung, Vorbild, Berater, Beurteiler, Konfliktlöser, Bindeglied zum Betrieb.
Motivation: intrinsisch durch Sinn und Erfolg, extrinsisch durch Anerkennung und Vergütung; Feedback wirkt auf beides.
Lernförderliche Bedingungen: klare Aufträge, ausreichend Zeit, geeignete Werkzeuge, erreichbare Ziele, Sicherheit vor Fehlern.
Fehlerkultur: Fehler benennen, Ursachen klären, Lernen ermöglichen, nicht beschämen.
Gruppendynamik: Rollen in Gruppen erkennen, Konflikte früh ansprechen, Teamarbeit fördern.
Interkulturelle Kompetenz: unterschiedliche Sprach- und Lernvoraussetzungen berücksichtigen, einfache Sprache, Visualisierung.
Dokumentation der Ausbildung: Berichtsheftkontrolle, Beurteilungsbögen, Gesprächsprotokolle, Prüfungsergebnisse.
Weiterbildung des Ausbilders: AEVO-Auffrischung, Fachliteratur, Austausch mit Berufsschule und Kammer.